一、系统背景

    水闸工程作为防洪保安、调控水资源的重要设施,其安全运行至关重要。为规范水闸安全监测、掌握水闸运行性态、评价施工质量、反馈设计指标、降低失事风险等，有必要在水闸主要结构病害特征分析的基础上，确定了水闸监测项目主要包括闸墩及翼墙变形、闸基扬压力及侧向绕渗、基础沉降及闸墩倾斜、上下游水住及冲刷等，测点布置要能反映水闸运行性态。同时，结合典型水闸缺陷处理实例，针对水闸上下游水位变化频繁、地质条件差等特点，提出了水闸安全监测资料整编分析的关键要素。

    二、主要监测项

    1. 外观监测

    2. 应力监测

    3. 倾斜监测

    4. 振动监测

    5. 裂缝变形监测

    三、系统优势

    1. 连续性：有目的的长期积累监测数据，用于结构损伤识别和趋势分析。

    2. 同步性：各参数同时采集，便于分析不同变量之间的相关性。

    3. 实时性：实时掌控金属结构动态、静态、环境、载荷等响应，及时预警。

    4. 自动化：自动化采集方式克服人工巡检无法到达、无法操作、人员安全等问题。

    5. 项目管理：多项目管理，项目信息配置，灵活分配项目资源。

    6. 在线监测：数据传输云平台，检测人员在线对采集数据进行查看、管理。

    7. 人工巡检：自定义巡检表单，手机端及PC端均能填写、查看和管理。

    8. 大数据绘图：振动检测每秒上传百条数据量，支持进百万级数据绘图。

    四、应用案例展示

    一、背景

    近日，广东梅大高速发生严重塌方事故，造成了严重的人员伤亡和财产损失。这一事件在公众心中敲响了安全的警钟，再次引起了公众对于交通设施运营安全性的重点关注。

    国务院安委会办公室和国家防灾减灾救灾委员会办公室等主管机构先后印发紧急通知，部署各地区、各有关部门，全面做好汛期高速公路等基础设施灾害风险隐患排查处置工作，坚决防范遏制类似事故灾害发生，切实把确保人民群众生命财产安全和社会大局稳定落到实处。

    二、系统介绍

    高速公路边坡在线监测预警系统通过结合北斗、5G、AI等物联网技术对高速公路边坡结构稳定状态，实现对高速公路边坡结构稳定状态的24小时“无人化”实时监测预警，旨在通过科学监测，及时发现并处理潜在的安全隐患，避免悲剧的发生。

    三、主要监测项

    高速公路边坡在线监测预警系统主要监测项是表面位移，其次是深层水平位移的监测，其余是土体内部的含水率、土压力、降雨量及风速风向等辅助监测。高速公路边坡监测解决方案针对表面位移监测、内部位移监测和水文气象监测三大模块，依托北斗卫星导航系统、传感器技术、边坡雷达技术（InSAR）以及物联网技术等，构建边坡“全方位监测体系”，能够精确获取监测体形变趋势。

    1、表面位移监测

    表面位移监测设备采用：边坡雷达、GNSS。通过非接触式监测，无需排线布线，采用太阳能供电，通过4G/5G网络上传到云管理平台，即可在手机或电脑上实时查看边坡监测数据，随时掌握边坡结构的发展趋势及安全状态。实时监测预警联动前端视频监控及应急广播声光警示，及时告知交通参与者区域出现的险情。

    2、内部位移监测

    边坡内部水平位移监测常用的设备是阵列式测斜管，每米一个传感器节段，获取边坡土体结构内部详细的深层水平位移数据，接入网关采集器即可实现远程自动化监测。深部测斜井较深的话，常用串联式固定测斜仪只选取固定距离土体特征点进行监测。

    3、水文气象监测

    边坡受雨季影响，暴雨天气较多，土壤含水率较大，降低土壤的抗剪强度，导致边坡的稳定性降低，结构极易出现垮塌现象，因此仅靠人工定期巡检已经不能满足边坡监测的需求。通过翻斗式雨量计、超声波环境监测设备等物联网技术辅助对公路边坡失稳实时监测。

    4、土壤墒情监测

    土壤墒情监测是指定点定时对土壤含水量及水势进行测定，及时了解土壤水分过多、适宜、缺少与严重缺乏等情况的一项经常性的基础工作，是公路边坡在线监测的重要内容之一，通过 土壤墒情监测仪 适时掌握土壤墒情，对于高速公路边坡情况进行实时监测。

    四、高速公路边坡在线监测预警平台

    高速公路边坡在线监测预警平台，基于本地化部署或云部署的方式搭建，高效完成对前端采集数据的实时监测预警，并无缝对接运维管理单位及相关政府部门。该平台具备测点系统概况、测点统计、测点统计趋势、测点地图定位情况、测点告警记录等多项功能，可轻松实现对各类场景的可视化监测。同时，该平台对各类传感器兼容强，适配多类厂商。

    五、系统功能

    实时监测：在线监测预警系统可以实时监测高速公路边坡的变化情况，包括地表位移、边坡倾斜、地下水平位移、土壤含水量等。通过实时数据的采集和传输，可以及时发现边坡稳定性问题，提前采取措施避免灾害发生。

    全天候监测：高速公路边坡在线监测预警系统可以全天候进行监测，不受天气和环境的影响。即使在恶劣的天气条件下，系统也能够正常运行并提供准确的监测数据。

    远程监控：通过物联网技术和远程传输系统，可以实现对山体滑坡裂缝的远程监控，减少了人工巡查的工作量和危险性。

    大数据分析：高速公路边坡在线监测预警系统能够对采集到的大量数据进行分析和处理，识别边坡变化的趋势和规律，预测可能发生的灾害风险。通过数据分析，可以提供科学的决策依据，指导边坡管理和维护工作。

    预警通知：高速公路边坡在线监测预警系统具有预警功能，当监测数据超出预设的安全阈值时，系统会自动发出警报并提供预警信息，通知相关人员及时采取措施，防止灾害的发生。

    六、系统优势

    1、高精度

    北斗高精度可达毫米级，传感器精度均业内领先。

    2、物联网+云技术

    通过万物互联技术连通各种设备，实现远程监测，云端统一管理。

    3、天空地一体化融合

    将不同源数据统一存储于云端，实现天(卫星)+空(航测)+地(多维传感器)的智能融合。

    4、远程监管

    可以远程监管高速公路边坡失稳情况，提高监管工作效率。

    5、成本把控领先

    合睿达致力整合资源，可为用户定制打造高性价比方案。

一、政策背景

国家层面核心政策包括《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》（交公路发〔2020〕127号）及后续的《公路长大桥梁结构监测时空大数据应用指引》。其核心目标是推动从“被动应对”转向“主动预警”，要求2025年底前完成特定桥梁监测，2030年扩大覆盖，并建立长效闭环管理机制。

近年来，多地频发的桥梁安全事故，例如近日青海尖扎黄河特大桥发生的桥体断裂事件，令人痛心的同时，也再次敲响了桥梁安全管理的警钟。这一系列事件凸显出对桥梁结构健康状态进行实时、自动化监测的紧迫性与重要性。国家政策的持续推动与真实事故的深刻教训，共同加速了行业从传统管理向智慧监测与主动预警的转型。

二、方案概述

桥梁在线自动化监测预警系统方案通过安装在桥梁关键部位的各种高精度传感器，实时采集环境、荷载与结构响应数据。数据通过无线/有线传输方式发送至云平台或本地服务器，经过专业算法和模型进行分析处理。最终通过可视化平台呈现桥梁健康状况，并在异常时自动触发多级预警，为桥梁管养单位提供决策支持，实现从“定期检测”到“实时监测”、从“被动养护”到“主动预警”的智慧管理养护模式升级。系统可有效避免因监测盲区或响应滞后导致的突发结构事故，提升类似青海桥梁突发垮塌事件的防范能力。

三、监测内容与传感器选型

根据桥梁类型（梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等）和薄弱环节，四川合睿达可以定制化选择监测项目：

四、系统架构

桥梁监测预警系统采用分层式设计，通常为四层结构：

1.感知层（数据采集）

核心：各类传感器、数据采集仪（DAQ）。

功能：实时采集物理、化学、力学参数，并将其转换为电信号。数据采集仪负责自动收集、初步处理（如A/D转换）和存储传感器数据。

2.传输层（数据通信）

方式：

有线传输：光纤、网线。稳定可靠，适合供电方便、距离较近的场景。

无线传输：4G/5G、LoRa、ZigBee、NB-IoT。部署灵活，适合大跨度桥梁、野外环境，是主流选择。

功能：将采集到的数据安全、可靠、高效地传输至数据平台。

3.平台层（数据处理与存储）

核心：云服务器或本地服务器。

功能：

数据存储：海量时序数据库，长期存储原始数据和特征数据。

数据处理：利用数字滤波、降噪、压缩等算法清洗数据。

数据分析：核心价值所在。包括：

结构分析：模态识别（频率、振型、阻尼比）、应变能分析、挠度线形分析。

趋势分析：长期数据跟踪，识别性能退化趋势（如预应力损失、刚度下降）。

损伤识别：通过算法对比实时数据与健康基线模型或有限元模型（FEM）的差异，定位潜在损伤。

荷载分析：统计车流量、轴重，评估疲劳荷载谱。

4.应用层（数据可视化与预警）

核心：Web端或移动端可视化平台。

功能：

可视化看板：以图表、曲线、三维模型、列表等形式直观展示所有监测数据的实时值和历史趋势。

多级预警机制：

一级预警（黄色）：监测值超过日常波动阈值，系统提示注意。

二级预警（橙色）：监测值超过规范限值或健康基线，系统发出警报，通知工程师分析。

三级预警（红色）：监测值达到危险临界值，可能危及结构安全，系统立即通过短信、邮件、App推送等方式通知相关负责人，启动应急预案。

报表生成：自动生成日、周、月、年报，支持导出和打印。

权限管理：不同级别的用户（领导、工程师、巡检员）拥有不同的数据查看和操作权限。

五、实施方案步骤

1.前期调研与设计：收集桥梁设计图纸、竣工资料、历史检测报告，进行现场勘察，确定监测目标、内容和测点布设方案。

2.设备采购与集成：根据方案选型采购传感器、采集仪、通信设备等，并在实验室进行系统联调测试。

3.现场安装与调试：在桥梁上安全、规范地安装传感器和数据采集箱，完成所有设备的供电、组网和系统调试。

4.系统试运行与基线建立：系统投入试运行（通常1-3个月），采集数据建立结构的“健康基线”模型，并校准和设定初始预警阈值。

5.正式运行与维护：系统进入全自动监测状态。提供定期设备巡检、维护和数据解读服务。

6.持续服务与迭代：提供长期的数据分析报告，并根据运行情况优化算法和阈值，升级系统功能。

六、方案优势与价值

安全保障：实时掌握结构状态，对突发事件（如地震、船撞、超载）和隐性损伤（如疲劳裂纹、索力变化）及时预警，避免灾难性事故发生。类似青海尖扎黄河特大桥桥梁断裂的悲剧可通过持续监测与预警在很大程度上得以避免。

科学管养：变“按时养护”为“按需养护”，基于数据决策，优化养护计划和资金分配，延长桥梁使用寿命，降低全生命周期成本。

提高效率：减少人工巡检的强度、频率和主观误差，解放专业技术力量专注于数据分析与决策。

数字档案：形成完整的桥梁结构数字档案，为未来的设计、科研和类似项目提供宝贵数据支撑。

提升形象：展示先进的管理理念和技术水平，是社会公共基础设施管理现代化的重要标志。

六、投资与预算

预算因桥梁规模、监测项目数量、传感器精度和品牌、通信方式等因素差异巨大。一般从数十万到数百万不等。建议分阶段实施，优先部署对安全影响最大、最关键的监测项目。

桥梁监测预警系统凭借其先进的监测技术和智能的管理平台，为桥梁安全构建了一道坚固防线。它不仅提升了桥梁监测的效率和准确性，更为桥梁的长期安全运行提供了有力保障。

    一、系统介绍

    白蚁自动化监测系统是基于物联网的各项白蚁监测点数据的采集形成智能控制系统。提供白蚁实时预警及解决方案，真正实现区域内白蚁种群消灭。白蚁入侵，系统第一时间自动报警，显示入侵位置，实现抓获白蚁于现场的关键环节。 既是文物古建水利堤坝等预防性保护的要求，更是政府管理数字化改革的必然趋势。

    二、系统构成

    白蚁自动化监测系统由监测装置、网络监测站、PC端旬区管理软件及手机APP等几部分组成。

    三、主要监测装置

    HRD-04B白蚁监测装置：

    HRD-04B白蚁监测装置采用IoT领域基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接；具有低成本、低功耗、广覆盖等特点。一点一站，在网络信号覆盖区域，不受应用场景建筑结构限制。采用白蚁喜欢吃的食物做诱饵，吸引白蚁取食，取食过程中触动报警装置。报警装置发出信号，通过物联网传输到监控系统，经过数据处理，监测结果呈现给用户。用户通知白蚁防治专业员，对报警的监测装置进行检查，发现活体白蚁，用专用饵剂进行诱杀，达到预防和控制的目的。

    四、系统原理解析

    1、监测装置原理解析：

    2、软件技术解析

    监测点在物联网软件的各种状态显示及计算方法，包括初始、有蚁、灭杀中、已灭杀、失联和丢失六种状态。

    3、监测效果

    当监测点进入蚁后，电脑管理软件、手机小程序、短信同时收到白蚁侵入信息。

    五、系统优势

    1、实时监测：系统能够实时监测白蚁的活动情况，及时发现异常。

    2、自动预警：一旦系统检测到白蚁活动异常，能够自动触发预警报警装置，提供及时警示。

    3、准确性高：通过科学的数据分析和处理，系统能够准确识别白蚁活动特征，避免误报或漏报。

    4、可视化管理: 基于大数据的区域情分析判断报警信息、维护信息、区域情情况.

    六、白蚁监测装置安装原则

    根据浙江省工程建设标准《房屋白蚁监测控制技术规范》DB33/T1108-2014。

    5.2.3.2 监测装置与房屋外墙之间宜保持同一安装距离，一般宜安装在距离房屋外墙外侧四周500mm～1000mm的土壤中；有散水坡的，宜安装在距离散水坡外侧100mm～500mm内。监测装置的安装间距宜为3000mm ～5000mm；

    结合古建筑重点保护的原则，以及多年白蚁监测项目的监测经验，对古建筑白蚁监测装置安装依据如下原则：

    古建筑保护白蚁监测点布置遵循围城式原则，分为建筑物、古树名木和花园草坪三大部分。每幢独立建筑物墙外侧布置白蚁监测点，距墙边缘0.5-1M，设置间距为1-3M，多道防线设置时，相邻两行的白蚁监测点错位排列设置。古树名木保护白蚁监测点的设置为围绕布置，一般为2-4个监测点，大型树木应酌情增加。花园草坪应布置开放式监测点，白蚁监测点设置间距为5M。建筑物背山坡面，保护控制线，须着重多道布置防线，设置间距为1-3M。

    七、白蚁监测的治理原则

    实现对白蚁进行的连续监测—发现并消灭—再监测模式，构建一套可持续性的白蚁预防治理体系。主要包含三方面内容：

    1、实施前期白蚁治理工作。对保护区域和控制区域内的白蚁活动痕迹和活动环境针对性地采取药物的灭杀和驱离。主要包括对相关区域内的绿化、草坪甚至控制区域内行道树等蚁源区进行人工检测，灭杀视觉可见或检查仪器所测到的白蚁活体。为白蚁自动化监测预警处置提供基础条件。

    2、安装远程实时白蚁监测预警系统，每日上报白蚁监测信息，实时掌握区域内白蚁活动信息。

    3、及时灭杀和维护。有蚁及时到场灭杀。更换引诱触发模块。根据蚁情调整监测点布置。对工作不正常的电子信息模块和丢失的监测点及时进行处理，保证设备的连续正常使用。

    八、工程案例

    一、背景

    在近年来，随着全球气候变化的影响，山体滑坡等自然灾害频发，山体滑坡具有频繁易发、分布广泛等特点，一旦发生会直接破坏山体、水、土地等资源环境，甚至威胁人民群众生命和财产安全。因此，对山体边坡进行快速、实时、有效的形变监测和预警已成为当前安全生产的首要任务。

    二、监测的必要性

    1、山体滑坡监测涉及多类型监测手段，传统人工实地测量工作强度大、危险系数高、测量结果受多方面因素干扰可能造成精度不高，误差偏大。

    2、山体区域地形地势复杂，特殊地段人员无法到达，监测难度较高。恶劣天气情况下人员无法到达，不能及时准确的拿到监测数据，不能有效给出预警信息。

    3、传统人工监测数据的归档整理耗时耗力，较为繁琐。

    三、系统介绍

    山体滑坡在线监测预警系统分为现场自动监测报警和分析发布两大部分，其中自动监测报警部分由传感器子系统、数据通讯子系统、服务器管理单元组成，分析发布部分由数据分析发布与信息共享系统组成。

    四、监测内容

    本监测系统坚持经济实用、科学先进的原则，该系统监测范围为山体边坡滑坡体，监控内容为：

    1、GNSS自动化监测系统；

    2、深部位移监测；

    3、地下水位监测；

    4、地表裂缝监测 ；

    5、雨量监测 ；

    6、视频监测；

    五、系统的主要功能

    1、系统具有稳定可靠的采集、显示、存储、数据通信、管理、系统自检和报警功能；

    2、系统具有远程控制功能，可通过串口利用网络对监控主机进行遥控监测，实现数据采集软件上的所有功能，并对数据采集软件中的历史数据有访问权限的进行提取；

    3、系统可监测滑坡体的状态变化，在发现不正常现象时及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证周围人民生命财产安全；

    4、系统可定期进行观测数据的整编，可按要求输出日报/周报/月报模板，为以后的设计、施工、管理提供资料；

    5、系统可随时对观测资料进行分析，进行技术鉴定，总结经验，为制定安全措施、评价滑坡体状态提供数据；

    6、能根据实时采集数据自动绘出滑坡体地下水位变化线并给出相关数据；能对山体沉降和水平位移进行分析，并根据分析结果对形变的发展做出预测；

    7、系统能综合历史数据和实时采集的渗流、水位、形变等数据，按照国家有关标准进行相关过程线分析、位势分析、滞后时间分析、沉降分析、水平断面分析、纵断面分析、等值线分析、安全状态分析等有关该山体滑坡的安全分析；

    8、地质灾害安全报警与应急处置联动功能；监控系统设有自动预、报警功能，当监测参数有向危险状态演变时，系统将发出预警信息。当监测参数超过预设警戒值时，系统将发出报警信息。从而有效预防事故，为有关部门提供数据支持。信息可同步传输到现场值班室、总调度室、以及政府安监部门等。

    六、合睿达软件平台

    合睿达软件平台是一个集成了设备管理、数据安全通信和形变数据分析等能力的一体化平台，为应用目标提供24h不间断监测，实时掌握监测点的位移变化情况。平台向下支持连接海量设备，采集设备数据上报云端；向上可提供数据推送服务，服务端可通过接口来接收数据。

    七、平台功能

    1、支持多站点大数据量同时接入，能够处理多基站和多监测站数据；

    2、支持网络TCP/IP协议数据接入；

    3、支持多系统、多频点数据处理，包括BDS、GPS、GLONASS，Galileo；

    4、支持多种数据上报频率，将数据上报至软件平台进行分析；

    5、支持多种数据输出接口：包括http（将数据推送到第三方平台）、文件存储、数据库存储；

    6、提供多视图展示：实时数据视图、历史数据视图、星空图、载噪比柱状图及实时位置信息；

    7、支持原始数据的下载功能，可根据用户需求进下载行设置；

    8、支持站点列表导出功能，获取站点详情信息，可根据用户需求进下载行设置；

    9、支持远程设置功能，通过远程指令发送参数配置指令；

    10、系统完备性监测功能，可对整个系统的健康状况进行监测，包括软件和硬件；

    11、支持设备离线诊断功能；

    12、支持历史形变数据回放功能，可自定义选择时段，最长可支持365天历史数据查询，对结果进行回放展示；

    13、具有形变监测报警功能，报警参数可自定义设置，包含：分析信息、无固定解报警、收星数报警、掉线报警、累积位移报警、形变加速度报警、位移变化报警、载噪比报警；

    14、性能高，采用分布式解决方案，支持跨平台，B/S 架构，支持多服务器分布运行和横向扩展。